專利名稱：磁盤和裝備該磁盤的磁盤設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能獲得高密度磁記錄的磁盤，和安裝該磁盤的磁盤設(shè)備，具體說，是涉及能使磁頭組以不高于10.0nm的懸浮高度讀寫的磁盤，和裝備該特種磁盤的磁盤設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般說，磁盤設(shè)備包括安排在外殼內(nèi)的磁盤、支承和旋轉(zhuǎn)磁盤的軸電機(jī)、和頭部懸架組件(本文此后稱HSA)，該頭部懸架組件包括從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤的磁頭。
HSA包括其上形成磁頭的滑塊、支承滑塊的懸架、和支承懸架的臂。HAS可旋轉(zhuǎn)地由滾珠組件支承。通過用音圈電機(jī)使HSA旋轉(zhuǎn)，能把磁頭移動(dòng)到磁盤上任選的位置。
當(dāng)磁盤設(shè)備中磁盤不慎與磁盤發(fā)生接觸時(shí)，為了抑制滑塊動(dòng)作的變化，必須使磁盤表面粗糙度增加到某種程度，以便降低滑塊對(duì)磁盤的粘附力。在常規(guī)的磁盤設(shè)備中，磁頭的懸浮高度不小于10.0nm。因此，即使在盤表面上微凸的高度(即微凸高度)不小于4.0nm的情況中，也能確保磁頭懸浮高度余量，即磁頭與磁盤間的最小距離，以便能保持磁頭懸浮高度的穩(wěn)定性。
但是，近年來，磁盤記錄密度已經(jīng)增加到70GB/英寸2，所以有必要把磁頭的懸浮高度設(shè)定為不高于10.0nm。在這種特定情況下，如果磁盤表面的微凸高度不小于4.0nm，則消除了磁頭的懸浮高度余量。結(jié)果是，產(chǎn)生熱凸起，或降低可靠性。附帶指出，上面指出的熱凸起是指當(dāng)磁頭與微凸碰撞時(shí)生熱，磁頭中的MR(磁阻傳感器)輸出因受熱而變化的現(xiàn)象。
為了改進(jìn)電磁特征中包含的SN比，近年來嘗試對(duì)磁盤基底實(shí)施紋理處理(texture processing)，以便把磁各向異性賦予磁盤。更準(zhǔn)確地說，通過紋理處理，使構(gòu)成磁記錄層的Co合金層的易磁化軸沿圓周方向取向，結(jié)果是，沿圓周方向的剩余磁化及矩形比，變得比沿磁盤徑向高。因?yàn)樽x出輸出的改進(jìn)基本上正比于剩余磁化，所以可以降低磁性層的厚度、改進(jìn)磁化過渡寬度、抑制噪聲能力、和重寫特征。應(yīng)當(dāng)指出，經(jīng)過紋理處理的紋理媒體(各向異性媒體)，在分辨率、半極大全寬度、和SN比方面，有所改進(jìn)，因而對(duì)高記錄密度的記錄媒體，大為有利。情況既然如此，紋理媒體的使用成為獲得高記錄密度的一種有效手段。
但是，盤表面的微凸也通過紋理處理消除，結(jié)果使磁盤表面粗糙度變得非常低。由此得到的結(jié)果是，磁頭對(duì)磁盤吸附性質(zhì)的增加。情況既然如此，為了獲得高可靠性的紋理媒體，必須嚴(yán)格控制盤表面的粗糙度，以便使表面粗糙度最優(yōu)化。
一種日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS B 0601)定義的平均粗糙度Ra，廣泛用作表面粗糙度的指標(biāo)。在上述平均粗糙度Ra中，是對(duì)磁盤表面的微凸(asperity)或微凹(valley)距該表面高度中心線的深度或高度，進(jìn)行積分并求平均。但是，當(dāng)磁頭與磁盤接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，更多涉及與磁盤的微凸耦合的接觸面積，而更少涉及微凹。情況既然如此，作為表示與磁頭懸浮高度穩(wěn)定性相關(guān)的表面粗糙度指標(biāo)，該平均粗糙度Ra是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
記錄表面凸起部分高度中心線與磁盤表面凸起部分最大高度之差的Rp，也是公認(rèn)的另一個(gè)指標(biāo)。但是，上面指出的差值Rp，不表示微凸的平均高度。由此得到的結(jié)果是，即使指標(biāo)Rp大，對(duì)有低平均粗糙度如紋理媒體的表面，也不能在磁頭與磁盤表面微凸接觸的階段，減小摩擦力，除非高的微凸包含在記錄媒體表面大的面積上。由此得到的結(jié)果是，指標(biāo)Rp與懸浮高度穩(wěn)定性的相關(guān)度是低的。
近年來，例如在日本專利申請(qǐng)No.2001-160214中公開的用作表面粗糙度的指標(biāo)，該指標(biāo)采用承載曲線中的接觸比是0.01％時(shí)的高度BH
，與承載曲線中的接觸比是50％時(shí)的高度BH[50％]之間的差ΔBH
，即ΔBH
＝|BH
-BH[50％]|。在該現(xiàn)有技術(shù)中建議，磁盤的差值ΔBH
，應(yīng)落在0.3nm到6.0nm的范圍。
在日本專利公開No.2001-143246中建議，信息記錄媒體的基底，在以表面粗糙度接觸比50％作為標(biāo)準(zhǔn)高度的條件下，當(dāng)接觸比為0.4％時(shí)的表面粗糙度的高度，應(yīng)落在2.0nm到7.0nm的范圍。
但是，把這些技術(shù)應(yīng)用到紋理媒體，上述粗糙度指標(biāo)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，難以獲得高的記錄密度和高的可靠性。
更詳細(xì)地說，在上面指出的磁盤中，粗糙度用承載曲線50％面積比的高度定義，以此作為標(biāo)準(zhǔn)。但是，該粗糙度的定義，還附帶要注意少數(shù)接觸比在0.01％或0.4％的微凸的高度，特別是要注意高度不小于5.0nm的高的微凸。然而，在紋理媒體中，最大微凸的高度不大于3.0nm?？梢院侠淼卣J(rèn)為，當(dāng)頭部滑塊與磁盤表面接觸時(shí)，磁頭表面的微凸被推入頭部滑塊若干納米。因此，基本上確定滑塊與磁盤表面間粘附性質(zhì)的因素，是在微凸被推入滑塊的高度高達(dá)約1.0nm時(shí)的接觸面積。由此得到的結(jié)果是，對(duì)高度不小于5.0nm高的微凸的爭論，是沒有意義的，從而，上面指出的粗糙度指標(biāo)，對(duì)紋理媒體，是不充分的。
上面指出的公開在日本專利公開No.2001-160214的磁盤，覆蓋微凸的高度為4.0到6.0nm的情形。但是，為了實(shí)現(xiàn)磁盤需要的、不大于10.0nm的懸浮高度，和實(shí)現(xiàn)需要的、不低于70GB/英寸2的記錄密度，對(duì)上面指出的微凸高度獲得高的記錄密度和高的可靠性，是困難的。
上面指出的公開在日本專利公開No.2001-143246的磁盤，在實(shí)施以非常低的磁頭懸浮高度進(jìn)行記錄中，至關(guān)重要的表面粗糙度，實(shí)質(zhì)上沒有定義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)借鑒上述各種情況，所以本發(fā)明的目的，是提供一種能獲得高記錄密度和高可靠性的磁盤，并提供一種裝備該磁盤的磁盤設(shè)備。
為了達(dá)到該目的，按照本發(fā)明一個(gè)方面的磁盤，包括基底；形成在該基底上的疊層結(jié)構(gòu)；該疊層結(jié)構(gòu)包括底層膜、磁記錄膜、保護(hù)膜、及潤滑膜；和磁盤表面，該磁盤表面經(jīng)過紋理處理，使磁性取向沿圓周方向，以便把磁各向異性，沿圓周方向賦予磁盤。根據(jù)表面粗糙度承載曲線中的接觸比是50％的高度，磁盤表面接觸比[BH 1.0nm]在高度不小于1.0nm區(qū)域內(nèi)的值，落在7％到15％的范圍內(nèi)。
按照本發(fā)明另一個(gè)方面的磁盤設(shè)備，包括該磁盤；支承并旋轉(zhuǎn)該磁盤的驅(qū)動(dòng)部分；從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤的磁頭，該磁頭離磁盤的懸浮高度不大于10.0nm；和支承該磁頭的頭部懸架組件。
按照上述的磁盤和裝備該磁盤的本發(fā)明的磁盤設(shè)備，接觸比[BH 1.0nm]被用作指示磁盤表面粗糙度的指標(biāo)。接觸比[BH 1.0nm]表示在高度不小于1.0nm上的接觸比的值，以原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量的表面粗糙度承載曲線中，接觸比為50％的高度作為標(biāo)準(zhǔn)。
在非常低的懸浮高度區(qū)，接觸比[BH 1.0nm]與懸浮高度的穩(wěn)定性有高的相關(guān)度。通過控制磁盤表面的粗糙度，使接觸比[BH 1.0nm]落在7％到15％的范圍，即使在磁頭懸浮高度不大于10.0nm那樣非常低的懸浮高度情形下，也能夠保證懸浮高度的穩(wěn)定性，同時(shí)保持磁盤電磁轉(zhuǎn)換特征的良好性。
按照本發(fā)明，用新的指標(biāo)定義磁盤表面的粗糙度，并在新指標(biāo)的基礎(chǔ)上把表面粗糙度最佳化。因此，本發(fā)明提供的磁盤，即使在記錄密度不低于70GB/英寸2和磁頭懸浮高度不大于10.0nm的情形下，仍有高的可靠性，本發(fā)明還提供裝備該特殊磁盤的磁盤設(shè)備。


與本說明書結(jié)合并構(gòu)成其一部分的附圖，目前說明的本發(fā)明實(shí)施例，連同前面給出的說明和下面給出的更詳細(xì)說明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是平面視圖，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示意畫出HDD的結(jié)構(gòu)；圖2是側(cè)視圖，畫出圖1所示HDD中包含的磁盤部分的放大圖；圖3是截面圖，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，示意畫出磁盤的結(jié)構(gòu)；圖4是用于解釋表示磁盤表面粗糙度的指標(biāo)的圖；
圖5是截面圖，示意畫出磁盤使用的TD-TO測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖6是曲線，表明TD-TO測(cè)試中壓力與AE輸出之間的關(guān)系；圖7是曲線，表明磁盤表面粗糙度與壓力，即TD壓力和TO壓力之間的關(guān)系；圖8是曲線，表明磁盤表面粗糙度與Δ壓力之間的關(guān)系；圖9是表，表明與磁盤表面粗糙度有關(guān)的潤滑劑屑粘著現(xiàn)象的有或無；圖10是曲線，表明磁盤表面的微凸高度與接觸面積比之間的關(guān)系；和圖11是表，表明TD壓力、TO壓力、Δ壓力、和與磁盤內(nèi)部圓周部分、中間圓周部分、及外部圓周部分表面粗糙度有關(guān)的旋轉(zhuǎn)速度下降的有或無。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖，說明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁盤和裝備該磁盤的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)。
如圖1所示，HDD包括上部已經(jīng)打開的矩形盒狀外殼12，和用多個(gè)螺釘擰緊在外殼12上的頂蓋(未畫出)，以便封閉外殼12敞開的上部。
安放在外殼12內(nèi)的有，例如兩個(gè)各用作記錄媒體的磁盤16(圖1只畫出單個(gè)磁盤16)；起驅(qū)動(dòng)部分作用的軸電機(jī)18，用于支承并驅(qū)動(dòng)磁盤；多個(gè)磁頭，用于從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤；支承磁頭的托架組件22，以便能使磁頭相對(duì)于磁盤16移動(dòng)；用于旋轉(zhuǎn)并使托架組件22精確定位的音圈電機(jī)(VCM)；坡道停泊機(jī)構(gòu)(ramp road mechanism)25，當(dāng)磁頭移至磁盤最外側(cè)的圓周時(shí)，用于在離開磁盤的后退位置中夾持磁頭；和基底單元21，它例如包括為記錄、寫入信號(hào)的讀寫放大器提供處理電路。
用于控制軸電機(jī)18、VCM24、和磁頭操作的印刷電路板(未畫出)，擰緊在外殼12底板的外側(cè)表面，其間放置基底單元21。
磁記錄層形成在每一磁盤16的上表面和下表面。兩個(gè)磁盤16與軸電機(jī)18的軸(未畫出)外側(cè)周邊嚙合，并用夾緊彈簧17固定在軸上。于是，兩個(gè)磁盤16之間以預(yù)定間隙一個(gè)疊在另一個(gè)之上。這兩個(gè)磁盤16沿箭頭B所指方向，在軸電機(jī)18的驅(qū)動(dòng)下，按預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度，如4200rpm整體地旋轉(zhuǎn)。
托架組件22包括，固定在外殼12底板的滾珠單元26，和從滾珠單元26伸延的多個(gè)臂32。這些臂32按預(yù)定距離彼此隔開并平行于磁盤16表面，沿相同方向從滾珠單元26伸延。托架組件22包括延長的平板形懸架38，它能作彈性形變。懸架38由片簧形成。每一懸架38的基部，借助點(diǎn)焊或粘結(jié)，固定在相應(yīng)臂32的末端，并且從臂32向外伸延。順便指出，每一懸架38可以與相應(yīng)的臂32整體地形成。臂32和懸架38共同形成頭部懸架，這樣形成的頭部懸架與磁頭共同形成頭部懸架組件。
如圖2所示，每一磁頭40包括基本上是矩形的滑塊42和形成在滑塊42邊緣表面的讀寫頭部分44。特殊結(jié)構(gòu)的磁頭40，固定在平衡簧41上，該平衡簧41安裝在懸架38末端部分。指向磁盤16表面的頭部負(fù)荷L，通過懸架38的彈性，加在每一磁頭40上。在HDD工作時(shí)，磁頭40相對(duì)于磁盤16的懸浮高度設(shè)定為10.0nm或更小。
如圖1所示，托架組件22包括支承架45，從滾珠單元26沿臂32伸延方向的相反方向伸延。構(gòu)成VCM24一部分的音圈47，由支承架45支承。支承架45用合成樹脂整體地形成在音圈47外側(cè)圓周表面。音圈47放在一對(duì)固定于外殼12的磁軛49之間，并與這兩個(gè)磁軛49及固定在該兩個(gè)磁軛49之一的磁鐵(未畫出)一起，構(gòu)成VCM24。當(dāng)電流被送進(jìn)音圈47時(shí)，托架組件22繞滾珠單元26旋轉(zhuǎn)，結(jié)果是磁頭40被移至并精確定位在磁盤16需要的磁道上。
坡道停泊機(jī)構(gòu)25包括形成在外殼12底板上并安排在磁盤16外側(cè)的坡道51、和從每一懸架38末端伸出的槽池(tub)53。當(dāng)托架組件22旋轉(zhuǎn)至磁盤16外側(cè)的后退位置時(shí)，每一槽池(tub)53與形成在坡道51上的坡道表面嚙合，然后被坡道表面的斜面向上拉，以便執(zhí)行磁頭的卸荷操作。
現(xiàn)在詳細(xì)說明包括在HDD中的磁盤16。
如圖3所示，磁盤16包括厚度為0.5mm、直徑為1.8英寸的結(jié)晶玻璃基底，作為基底50?；?0表面用含氧化鈰的磨料稀漿進(jìn)行拋光處理。紋理處理用美國EDC生產(chǎn)的“1800CP”作為處理設(shè)備，對(duì)基底50表面用鉆石稀漿沿圓周方向?qū)嵤┨幚怼＝Y(jié)果得到成為所謂“紋理媒體”的磁盤16。
用濺射處理方法，在每一基底50表面形成多層膜。具體說，由CrTi制成的第一層底膜52和由Cr系合金制成的第二層底膜，厚度共10.0nm，相繼地形成在每一基底50表面。疊層結(jié)構(gòu)包括厚2nm的CoCrPtB合金制成的穩(wěn)定膜56，厚1nm的Ru制成的中間膜58，厚5.0nm的CoCrPtB合金制成的磁記錄膜60，和厚3.0nm的碳制成的保護(hù)膜62形成在第二層底膜54上。以例如含全氟聚醚為主要成分的潤滑劑涂敷保護(hù)膜62，以便在保護(hù)膜62上形成厚1.7nm的潤滑膜64。
確定有上述結(jié)構(gòu)的磁盤16的表面粗糙度，落在新指標(biāo)定義的預(yù)定范圍之內(nèi)。更準(zhǔn)確地說，每一磁盤16表面粗糙度的確定，是通過原子力顯微鏡(AFM)，測(cè)量表面粗糙度承載曲線(bearing curve)，根據(jù)接觸比是50％的高度，在高度不小于1.0nm的區(qū)域中接觸比[BH 1.0nm]的值落在7％到15％的范圍內(nèi)。如圖4所示，形成的每一磁盤16表面有如下性質(zhì)在平行磁盤16表面的截面中，盤表面的微凸和微凹的截面面積，占磁盤整個(gè)截面50％的截面的高度位置，被用作中心線，并且，位于離中心線的高度不小于1.0nm的截面面積，落在測(cè)量范圍(10μm×10μm)面積的7％到15％的范圍內(nèi)。
磁盤表面上的微凸高度是低的，即約3.0nm，且當(dāng)磁盤與磁頭接觸時(shí)，微凸被推入磁盤若干納米。情況既然如此，那么上述指標(biāo)建立的基礎(chǔ)是，當(dāng)微凸被推入磁盤1.0nm時(shí)，磁頭滑塊與磁盤間的粘附性質(zhì)，主要由滑塊與磁盤表面的接觸面積確定。
磁盤16表面的形狀，除了例如機(jī)械處理或化學(xué)表面處理外，還通過對(duì)基底50表面施行紋理處理獲得(沿圓周方向形成槽)，以便把磁性各向異性賦予磁盤16。基底50可以用，例如硅酸鋁、非晶玻璃如堿石灰、結(jié)晶玻璃如硅酸鋰、或鋁合金制成，雖然基底50的材料，不受特殊限制，只要能形成上面指出的特定形狀。但是，應(yīng)當(dāng)指出，因?yàn)榻Y(jié)晶玻璃在微凸的末端有較大曲率半徑，所以微凸在紋理處理后，有保持不不變的趨勢(shì)，因此粗糙度易于控制。情況既然如此，基底50最好由結(jié)晶玻璃形成。在使用結(jié)晶玻璃的情形中，基底表面的粗糙度隨結(jié)晶溫度，拋光條件，和紋理?xiàng)l件變化，拋光條件如使用的稀漿類型、拋光布類型、處理壓力、和處理時(shí)間，紋理?xiàng)l件如使用的稀漿類型、使用的處理布帶類型、處理的負(fù)荷、和處理時(shí)間。在基底50表面上形成膜后，磁盤的表面粗糙度隨材料及底層厚度、和布帶擦飾條件(tape varnish condition)變化。
本發(fā)明已經(jīng)制造了各種彼此不同的磁盤樣本，進(jìn)行了表面粗糙度([BH 1.0nm]約4％到20％)比較測(cè)試。通過改變結(jié)晶基底的拋光條件和紋理處理?xiàng)l件，如使用的稀漿類型，處理時(shí)的負(fù)荷和處理時(shí)間，使這些樣本的表面粗糙度各不相同。在進(jìn)行比較測(cè)試時(shí)，用原子力顯微鏡測(cè)量磁盤表面的形狀，測(cè)量范圍設(shè)定在10μm×10μm，掃描線數(shù)設(shè)定為256。在對(duì)承載曲線進(jìn)行算術(shù)計(jì)算前，測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波器處理簡單擬合(filterprocessing plain fit)(階＝1，X、Y方向)和平坦化(階＝0)。
為了評(píng)價(jià)磁盤的粘附性質(zhì)，對(duì)每一樣本進(jìn)行TD-TO測(cè)試。如圖5所示，用于TD-TO測(cè)試的設(shè)備包括室70。抽氣泵72與室70相連，以便把室70內(nèi)氣壓降低到約0.3大氣壓。室70內(nèi)放有臺(tái)74，軸電機(jī)75和支柱76放在臺(tái)74上。用作樣本的磁盤80，由軸電機(jī)75支承，以便按例如4200rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。臂77和懸架78安裝在支柱76上，待測(cè)試的磁頭82支承在懸架78的末端。用于檢測(cè)磁頭82與磁盤80接觸度的聲發(fā)射(AE)傳感器84，安裝在臂77上，該AE傳感器84與示波器85連接。
在進(jìn)行TD-TO測(cè)試中，磁盤80安裝在軸電機(jī)75上，以便以4200rpm旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，室70內(nèi)的壓力逐漸下降，以降低磁頭82相對(duì)于磁盤80表面的懸浮高度。在磁頭82懸浮高度降低的同時(shí)，用示波器85監(jiān)測(cè)AE傳感器84的輸出。如圖6所示，當(dāng)室70內(nèi)壓力降低至某一水平時(shí)，AE傳感器84的輸出迅速增加。這一現(xiàn)象表明，磁頭已經(jīng)與磁盤表面接觸。在該階段的壓力構(gòu)成著陸(TD)壓力A。
與此相反，如果室70內(nèi)壓力在第二階段增加，AE輸出保持大的值，直至壓力增加到某一水平，AE輸出突然下降至噪聲水平。這表明已經(jīng)使磁頭再次離開磁盤表面懸浮。該階段的壓力構(gòu)成脫離(TO)壓力B。還有，TO壓力B與TD壓力A之差，即B-A，構(gòu)成Δ壓力C。測(cè)量TD壓力A、TO壓力B、和Δ壓力C稱為TD-TO測(cè)試。
在多個(gè)樣本上進(jìn)行了TD-TO測(cè)試。已經(jīng)明確，Δ壓力C指出磁盤粘附性質(zhì)，并且，磁盤中的TO壓力超過0.7大氣壓，吸附問題傾向于在0.7大氣壓時(shí)產(chǎn)生，該0.7大氣壓是在實(shí)際磁盤設(shè)備中指定的。
在上述情況下，為了使磁盤表面粗糙度優(yōu)化，已經(jīng)用以上所述各種樣本盤和懸浮高度不大于10.0nm的磁頭，進(jìn)行了類似于如上所述的TD-TO測(cè)試。圖7曲線表明，壓力，即TD壓力和TO壓力與[BH 1.0nm]之間的關(guān)系。此外，圖8曲線表明[BH 1.0nm]與Δ壓力C之間的關(guān)系。
從圖7易見，為了使TO壓力不高于包括非一致性數(shù)據(jù)的0.7大氣壓，[BH 1.0nm]必須不小于7％。如果[BH 1.0nm]小于7％，那么即使降低磁盤表面粗糙度，TD壓力也不降低。從圖8易見，Δ壓力C迅速增加。換句話說，粘附性質(zhì)增加。結(jié)果是，產(chǎn)生即使壓力在0.7大氣壓上磁頭也不從磁盤表面懸浮的現(xiàn)象。按此方式，如果[BH 1.0nm]小于7％，即為了增加粘附性質(zhì)而使磁盤表面過度平坦，則導(dǎo)致當(dāng)磁頭與磁盤接觸時(shí)產(chǎn)生的摩擦力迅速增加。結(jié)果，磁頭發(fā)生振動(dòng)，使讀寫不穩(wěn)定。另外，在某些情況下，磁頭與磁盤會(huì)破裂。
如上所述，即使在非常小的懸浮高度下，即10.0nm的磁頭懸浮高度下，通過把作為磁盤表面粗糙度的[BH 1.0nm]，設(shè)定在不小于7％的值上，則能夠在0.7大氣壓的降低壓力下，保證磁頭懸浮高度的穩(wěn)定性。
下面，為了觀察磁頭的潤滑劑屑粘著現(xiàn)象(pick-up phenomenon oflubricant)，這是在磁盤表面粗糙度大的情形中，令人擔(dān)心的問題，為此進(jìn)行如下的加載和卸載測(cè)試。在上述的TD-TO測(cè)試中，制備多個(gè)磁盤樣本，大小都是2.5英寸，并各有不同的[BH 1.0nm]值。每一磁盤放進(jìn)以10,000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁盤設(shè)備中，并重復(fù)地把磁頭加載在磁盤表面和從磁盤表面卸載。測(cè)試是在溫度70℃和相對(duì)濕度80％下進(jìn)行的，加載和卸載周期進(jìn)行500,000次。然后，拆下磁盤設(shè)備，觀察磁頭的潤滑劑附著物。
圖9是表，表明加載和卸載測(cè)試的結(jié)果。從圖9易見，潤滑劑屑粘著現(xiàn)象可從[BH 1.0nm]大于15％的情形中觀察到。可以合理地認(rèn)為，隨著磁頭與磁盤接觸頻率的增加，勢(shì)必產(chǎn)生潤滑劑屑粘著現(xiàn)象。潤滑劑屑粘著現(xiàn)象的產(chǎn)生，還表明靜電擊穿勢(shì)必導(dǎo)致容易產(chǎn)生熱凸起和磁頭擊穿。如果[BH 1.0nm]值大于15％，使磁盤表明粗糙，隨之而來的結(jié)果，是難以縮減磁頭與磁盤之間的間隔。由此產(chǎn)生的結(jié)果是，難以達(dá)到超過70GB/英寸2的高的記錄密度，且不能保證磁盤和磁頭設(shè)備的可靠性。
在此情況下，控制磁盤表面粗糙度，使[BH 1.0nm]值落在7％到15％的范圍，如圖10所示，甚至在磁頭懸浮高度不大于10.0nm的非常低的懸浮高度的情形，也能夠保證不低于70GB/英寸2的高的記錄密度，和磁頭懸浮高度的穩(wěn)定性，同時(shí)保持磁盤良好電磁轉(zhuǎn)換特征。
盤表面微凸高度的中心線與微凸最大高度之間的差值Rp，是對(duì)[BH1.0nm]值落在7％到15％范圍內(nèi)的磁盤測(cè)量的，該微凸最大高度就是能夠從表示磁盤表面粗糙度的曲線獲得的微凸最大高度。發(fā)現(xiàn)差值Rp落在2.0nm到3.9nm的范圍內(nèi)。磁盤的粘附性質(zhì)與Rp值的相關(guān)度是低的。因此，與磁盤表面粗糙度的下限無關(guān)。但是，為了保證磁盤的可靠性，對(duì)磁盤表面粗糙度的上限，Rp值最好不大于4.0nm。如果Rp值大于4.0nm，磁盤間隔被增大，諸如熱凸起和潤滑劑屑粘著現(xiàn)象勢(shì)必容易產(chǎn)生。
假定磁盤的數(shù)據(jù)記錄區(qū)沿半徑方向分為三部分，以便形成內(nèi)部圓周部分、中間圓周部分、和外部圓周部分。中間圓周部分半徑在2.5英寸盤中約22mm，在1.8英寸盤中約16mm。內(nèi)部圓周區(qū)半徑在2.5英寸盤中約15mm或更小，在1.8英寸盤中約11mm或更小。外部圓周區(qū)半徑在2.5英寸盤中是29mm或更大，在1.8英寸盤中是21mm或更大。當(dāng)磁盤有較高粘附性質(zhì)，使中間圓周部分盤表面的[BH 1.0nm]值不大于10％時(shí)，在內(nèi)部圓周部分和外部圓周部分盤表面的[BH 1.0nm]值，最好等于或大于中間圓周部分的值。
在磁盤的內(nèi)部圓周部分，受夾緊簧的影響，磁盤趨于形變，于是增加磁頭與磁盤間的接觸頻率，從而對(duì)吸附的測(cè)量更為困難。因?yàn)檎掣叫再|(zhì)高，所以產(chǎn)生大的摩擦力，在有大轉(zhuǎn)矩的磁盤外部圓周部分產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度下降的現(xiàn)象。如果磁盤轉(zhuǎn)速下降，磁頭的懸浮高度也下降，于是進(jìn)一步削弱懸浮高度的穩(wěn)定性。
前面所述TD-TO測(cè)試，是在制備的多個(gè)表面形狀各不相同的1.8英寸磁盤上進(jìn)行的。具體說，制備的磁盤的[BH 1.0nm]值，在盤表面不大于10.0％。一種包括內(nèi)部圓周部分和外部圓周部分表面粗糙度彼此不同的磁盤，而另一種包括內(nèi)部圓周部分和外部圓周部分表面粗糙度基本上相同的磁盤。圖11是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表。
在表上，按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的磁盤中，即使在例如磁盤產(chǎn)生形變的影響下，TD壓力增加，但內(nèi)部圓周部分的表面粗糙廢相對(duì)大于中間圓周部分，在內(nèi)部圓周部分和外部圓周部分每一部分中的TO壓力，基本上保持與中間圓周部分相等。但是，在表上，在對(duì)比例子1的磁盤中，內(nèi)部圓周部分的表面粗糙度相對(duì)地小，施予內(nèi)部圓周部分的TO壓力高于中間圓周部分的TO壓力。結(jié)果是，磁頭懸浮穩(wěn)定性中的余量降低了。
如果像對(duì)比例子2的磁盤那樣，磁盤外部圓周部分表面粗糙度較小，磁盤的旋轉(zhuǎn)速度降低，以便迅速增加TO壓力。在[BH 1.0nm]值不小于7％的磁盤中，旋轉(zhuǎn)速度沒有降低。但是，從對(duì)比例子1易見，磁盤外部圓周部分的TO壓力高于中間圓周部分和磁盤內(nèi)部圓周部分。情況既然如此，磁盤外部圓周部分的表面粗糙度，以大為好。
如上所述，通過使磁盤內(nèi)部圓周部分表面粗糙度大于，或至少等于磁盤中間圓周部分，或者，通過使磁盤外部圓周部分表面粗糙度大于，或至少等于磁盤中間圓周部分，能夠在整個(gè)磁盤區(qū)域上，保證磁頭滿意的懸浮高度的穩(wěn)定性。
把上述結(jié)構(gòu)的磁盤裝入圖1所示的磁盤設(shè)備中，以便在0.7大氣壓的降低壓力的環(huán)境下，對(duì)整個(gè)磁盤區(qū)域進(jìn)行隨機(jī)尋道測(cè)試。測(cè)量的是磁盤設(shè)備在24小時(shí)后性能的改變(即在整個(gè)磁盤區(qū)上讀/寫需要的時(shí)間)。磁頭40的懸浮高度不大于10.0nm。結(jié)果是，沒有發(fā)現(xiàn)性能變劣，所以能夠獲得不低于70GB/英寸2的高記錄密度和高可靠性的磁盤設(shè)備。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制?？梢栽趯?shí)際使本發(fā)明起作用的本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，修改本發(fā)明的結(jié)構(gòu)因素。同樣，通過適當(dāng)組合公開在上述實(shí)施例中的多個(gè)結(jié)構(gòu)因素，可以獲得各種發(fā)明。例如，可以在上述公開的實(shí)施例的整個(gè)結(jié)構(gòu)中，刪除某些結(jié)構(gòu)。此外，可以適當(dāng)組合本發(fā)明不同實(shí)施例中包含的結(jié)構(gòu)因素。
例如，在本發(fā)明的磁盤中，底膜、中間膜、潤滑膜、等等的材料、厚度、等等，不受上述給出的那些實(shí)施例的限制。能夠按需要，在本發(fā)明中適當(dāng)選擇上面指出的材料等等。還有，按照上述本發(fā)明的實(shí)施例，在磁盤設(shè)備中使用兩個(gè)磁盤。但是，可以按需要，適當(dāng)增加或減少用于磁盤設(shè)備的磁盤數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種磁盤，其特征在于包括基底；形成在該基底上的疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)包括底層膜、磁記錄膜、保護(hù)膜、以及潤滑膜；和磁盤表面，該磁盤表面經(jīng)過紋理處理使磁性取向沿圓周方向，以便把磁各向異性沿圓周方向賦予磁盤；根據(jù)表面粗糙度承載曲線中的接觸比是50％的高度，磁盤表面接觸比[BH 1.0nm]在高度不小于1.0nm區(qū)域內(nèi)的值落在7％到15％的范圍內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1的磁盤，其特征在于，磁盤表面最大微凸高度是4.0nm或更小，這是從表面粗糙度曲線獲得的。
3.按照權(quán)利要求1或2的磁盤，其特征在于，在盤表面內(nèi)部圓周部分接觸比[BH 1.0nm]的值不小于盤表面中間圓周部分接觸比[BH 1.0nm]的值。
4.按照權(quán)利要求1或2的磁盤，其特征在于，在盤表面外部圓周部分接觸比[BH 1.0nm]的值不小于盤表面中間圓周部分接觸比[BH 1.0nm]的值。
5.一種磁盤設(shè)備，其特征在于包括按照權(quán)利要求1或2的磁盤；支承并旋轉(zhuǎn)該磁盤的驅(qū)動(dòng)部分；從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤的磁頭，該磁頭離磁盤的懸浮高度不大于10.0nm；和支承該磁頭的頭部懸架組件。
6.一種磁盤設(shè)備，其特征在于包括按照權(quán)利要求3的磁盤；支承并旋轉(zhuǎn)該磁盤的驅(qū)動(dòng)部分；從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤的磁頭，該磁頭離磁盤的懸浮高度不大于10.0nm；和支承該磁頭的頭部懸架組件。
7.一種磁盤設(shè)備，其特征在于包括按照權(quán)利要求4的磁盤；支承并旋轉(zhuǎn)該磁盤的驅(qū)動(dòng)部分；從磁盤中讀出信息和把信息寫入磁盤的磁頭，該磁頭離磁盤的懸浮高度不大于10.0nm；和支承該磁頭的頭部懸架組件。
全文摘要
使磁性取向沿圓周方向的紋理處理，應(yīng)用到基底(50)上，以便把磁性各向異性，沿圓周方向賦予磁盤。底層膜、磁記錄膜(60)、保護(hù)膜(62)、和潤滑膜(64)，一層一層地層疊在基底表面。根據(jù)表面粗糙度承載曲線中的接觸比是50％的高度，磁盤表面接觸比[BH 1.0nm]在高度不小于1.0nm區(qū)域內(nèi)的值，落在7％到15％的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)G11B5/00GK1591576SQ20041005797
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月29日
發(fā)明者園田幸司, 加藤順也, 福島正人, 松村有希久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 昭和電工株式會(huì)社